Uma das grandes questões que os físicos estão tentando responder é o que aconteceu com toda a antimatéria em nosso universo. O universo nasceu de uma sopa quente de partículas de matéria e antimatéria (por exemplo, a antipartícula para um elétron é um pósitron). Mas algo aconteceu há bilhões de anos que fez com que a balança fizesse a diferença, e a antimatéria desapareceu. Na verdade, se isso não tivesse acontecido, nós, humanos, não estaríamos aqui:quando a antimatéria e as partículas de matéria colidem, eles se transformam em energia pura.

Para resolver este mistério, pesquisadores da Caltech estão participando de um ambicioso projeto multi-institucional denominado experimento de momento de dipolo elétrico de nêutrons, ou nEDM, financiado pelo Departamento de Energia dos EUA e pela National Science Foundation. O projeto culminará em um experimento no Laboratório Nacional de Oak Ridge, no Tennessee, em cerca de três anos. A ideia é procurar o que é chamado de momento de dipolo elétrico nos nêutrons - um fenômeno no qual as cargas dentro de um nêutron são tais que um lado do nêutron é um pouco mais negativo do que o outro. Essa distorção, se grande o suficiente, poderia sinalizar uma quebra em um tipo de simetria em física chamada paridade de carga, ou CP, isso é necessário para explicar a ausência de antimatéria no universo.

A Caltech está construindo uma parte crucial do experimento - um crânio criogênico gigante, na foto acima, bem como blindagem magnética e bobinas para produzir campos magnéticos. O experimento dentro do recipiente criogênico, que pode ser considerada uma garrafa térmica gigante, será resfriado a temperaturas tão baixas quanto meio grau acima do zero absoluto, ou 0,5 Kelvin (-459 graus Fahrenheit). A ideia é girar nêutrons ultracold em um campo magnético dentro da câmara, da mesma forma que as máquinas de ressonância magnética giram prótons em nossos corpos. Um campo elétrico seria então aplicado, e os pesquisadores procurariam por mudanças muito pequenas na maneira como os nêutrons estão girando - uma indicação de um momento de dipolo elétrico. A sensibilidade do experimento nEDM é equivalente a medir uma distorção no diâmetro da Terra de menos de um centésimo da espessura de um fio de cabelo humano.

A equipe Caltech espera entregar o recipiente criogênico, com sua blindagem magnética e bobinas de campo magnético, para Oak Ridge em cerca de um ano e meio.